Question

20．生活中我們看到的殘疾人專用通道、盤山公路等都可以看成是斜面，斜面是一種省力（省力/費(fèi)力）機(jī)械；如圖所示，將重物從長4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端，已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的機(jī)械效率是75%，則推力做的總功是1200J，物體的重是900N，物體與斜面間的摩擦力大小是75N，若僅使傾角θ逐漸增大，此斜面的機(jī)械效率將逐漸增大（增大/不變/減小）．

Answer 1

分析 （1）斜面也是一種簡單的機(jī)械，使用斜面時(shí)省力但費(fèi)距離；當(dāng)斜面高度相同，越長越省力；
（2）知道推力和斜面長度，根據(jù)公式W=Fs求出推力做的總功；
（3）由效率公式的變形公式可以求出有用功；利用W=Gh求出物體的重力；
（4）知道總功和有用功，求出克服摩擦做的額外功，再根據(jù)公式W_額外=fs求出摩擦力；
（5）斜面越陡，斜面機(jī)械效率越大．

解答 解：
（1）斜面是一種省力機(jī)械；
（2）推力做的總功：W_總=Fs=300N×4m=1200J；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可得，克服物體重力做的有用功：
W_有用=ηW_總=75%×1200J=900J，
由W_有用=Gh得物體的重力：
G=$\frac{{W}_{有用}}{h}$=$\frac{900J}{1m}$=900N；
（4）克服摩擦力所做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=1200J-900J=300J，
根據(jù)W_額=fs可得，物體所受摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{300J}{4m}$=75N．
（5）若僅使傾角θ逐漸增大，斜面的傾斜程度越大，對(duì)斜面的壓力減小、摩擦力減小、額外功減小，有用功不變，總功減小，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可知，機(jī)械效率增大．
故答案為：省力；1200；900；75；增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用斜面總功、有用功、摩擦力的計(jì)算以及影響斜面機(jī)械效率的因素，此題難度適中，適合學(xué)生訓(xùn)練，屬于中檔題．